Hálózati eszközök

Alapvetően a hálózati kapcsolatok kiépítésére a PC-k hálókártyája alkalmas. De ezzel még csak a legegyszerűbb, egyetlen gépes otthoni kapcsolat van meg. Otthonra a legegyszerűbb, pár gépes hálózatot is már igen olcsón lehet megvalósítani. Egy átlagos, magyar, négyfős háztartásban 2022.októberében 3-4 asztali gép vagy laptop van, a fejenkénti min. egy WiFi-képes telefont nem számolva. Erre már érdemes egy otthoni egyszerű WiFi-képes hálózati eszközt beszerezni. Ez a mai gyakorlat szerint egy router, amit vagy a szolgáltató ad, vagy a kliensre bízza a beszerzést, így is olcsóbbá téve magát a szolgáltatást.

Egy irodában megint más a helyzet, mivel ott 5-10 gép is gyakori egyetlen szobában és akkor még nem is beszéltünk a nagyobb cégek hálózatairól.

A zűrzavar eloszlatása miatt érdemes pár alapfogalmat tisztázni:

- Repeater: ez a legegyszerűbb hálózati eszköz, ami mindössze a jelek ismétlését és erősítését végzi. Semmilyen szűrést, illetve irányítást nem végez, csupán a jeleket erősíti fel. Az OSI-ISO modell szerint ez a fizikai rétegen valósul meg.

- Hub: a jelenlegi egyik leggyakoribb hálózati eszköz, melyet főleg csillag-topológiás hálózatok kiépítésére használnak LAN-ok esetén. A hub maga egy igen egyszerű eszköz, mely a rákapcsolódó számítógépek közötti átvitelt végzi némi erősítéssel együtt. Két főbb fajtája van: passzív és aktív hub. A passzív hub csupán a jelet továbbítja, így nem kell hozzá külön tápegység. Az aktív hub már erősíti is a jelet, így működéséhez elengedhetetlen a tápfeszültség. A gyakorlatban ezt multipontos repeaternek is hívják. Gyakori a huboknál, hogy az egymás melletti kimenetek között – többnyire valamelyik szélen – létezik egy „uplink” is, ahol a nagyobb sávszélességű központi eszköz felé mutató vezetéket kell bekötni.

Hub

(Kép eredetije: http://www.pcrxcomputing.com/)

A hubok a repeaterekhez hasonlóan az OSI modell legalacsonyabb, fizikai rétegén működnek. Az eredeti hubok ezért képtelenek bármilyen adatszűrésre vagy kezelésre. Egyre elterjedtebbek a router-tulajdonságokkal felszerelt hubok, melyek már képesek az adatok bizonyos mértékű feldolgozására.

- Switch: a kapcsolók (angolul: switches) viszont már jóval fejlettebbek, mert az egyszerű adattovábbítás helyett a switch mindig ellenőrzi a cél MAC-címét és csak utána továbbítja a megfelelő üzenetet. Így a switch csökkenti a domainek közötti forgalmat, illetve megakadályozza az esetleges torlódásokat, továbbá védi az illetékes szegmenst az illetéktelen számítógépek szimatolásától. A switch a szegmensben lévő számítógépek MAC-címéről készít egy táblázatot, melyek alapján a továbbítást sokkal könnyebben képes végezni. Gyakorlatban ha a cél MAC-címe nem szerepel a táblázatban, akkor az összes elérhető szegmensbe továbbítja az üzenetet. Ha a cél címe ugyanaz, mint a forrásé, akkor az üzenet törlésre kerül.

Fizikailag a switch belsejében egy kizárólag gyors kapcsolásra és átvitelre tervezett chip található, így a hardveres támogatás miatt a switch komoly sebességeken és sok port esetén is jó teljesítményt képes nyújtani. Ezen tulajdonság miatt néha intelligens hídnak, esetleg többportos hídnak is hívják. A legtöbb switch képes többfajta átviteli sebességet is támogatni, így ezek lehetnek 10 Mbps, 100 Mbps, vagy 1 Gbps-esek is. A leggyakoribb kapcsolási módszerek a következők: „cut-through”, azaz azonnali továbbítás; illetve „store and forward”, azaz először letölti a teljes csomagot, majd csak utána továbbítja azt.

Switch

(Képen: Switch AOCM2408POE PBN ;2016 áprilisban ára: kb. 120 ezer Ft)
(Kép eredetije: http://agendaage.hu/termek/?c=1177&i=12079)

Az OSI-modellben a switch-ek az adatkapcsolati rétegben működnek, azaz rögtön a fizikai réteg felett, így ők foglalkoznak a MAC-címek szűrésével és a megfelelő adatcsomagok továbbításával.

- Network bridge: (hálózati híd) különböző hálózati szegmenseket köt össze az OSI-modell második, adatkapcsolati rétegében. A hálózati híd az OSI-modell második, adatkapcsolati rétegében operál, ellenben a router a harmadik, hálózati rétegében tevékenykedik. Magyarul a network bridge a hardveres MAC-cím alapján irányítja az egyes adatcsomagokat, míg a router pedig a szoftveresen hozzárendelt IP-címek alapján továbbítja azokat. A különbség egyik oka, hogy a hidak általában nem tudnak különbséget tenni az alhálózatok között, viszont a routerek már igen.

- Router: (forgalomirányító) A routerek kapcsolják össze a különféle LAN és WAN hálózati szegmenseket, így gyakorlatilag az internetet is hozzákapcsolják a LAN-hoz. A routerek egyaránt ellenőrzik az ütköző tartományokat, illetve a megfelelő domain-eket.router

Jobb oldali képen:

TP-Link Archer C6 Wireless router, AC1200 Gigabit, Dual-Band Router; 1200 Mbps Wi-Fi sebesség, 2.4, illetve 5 GHz-es működés, 10/100/1000 Mbps LAN/WAN. Ár: 16290,- Ft (Kép eredetije: https://www.emag.hu/tp-link-wireless-router-ac1200-gigabit-dual-band-fekete-archer-c6/pd/D0CSFCBBM/)

Ha a csomag címe a saját hálózatban található, akkor az út egyértelmű és a csomag nem kerül ki a LAN-ból. Ha viszont a csomag célállomása egy másik domain-ben található, akkor a router átadja egy másik routernek, amelyik a csomag átviteli útvonalán megtalálható. Így a router gyakorlatilag anélkül továbbítja az adatokat, hogy foglalkozna az interneten áramló rengeteg adattal. A routerek a hálózati adatkapcsolati réteget használják, hogy a belső számítógépek IP-címeit tudják maszkolni, mivel a router mögötti szegmensben lévő gépen mindannyian a router IP-címét használják az interneten való kommunikációhoz. A routerben lévő táblázatban tárolódnak a LAN-ban lévő gépek IP-címei, így a router a maszkolási eljárás segítségével képes a megfelelő címzettnek továbbítani a megfelelő csomagokat.

Az internet tömeges elterjedése miatt a routereknél komoly árcsökkenés ment végbe, mivel az egyszerű otthoni hálózatoknál is már 15 ezer Ft körüli összegért elérhető egy sima router (2022. októberi ár). Ezek a routerek képesek az otthoni hálózatok esetén az összes kapcsolat megfelelő menedzselésére, beleértve a vezetékes és a WiFi kapcsolatokat is.

A megfelelő router kiválasztásakor mindenképpen figyelni kell arra, hogy a szolgáltató ad-e ekkora sávszélességet, illetve előreláthatólag hány gépet kell majd kiszolgálni. Fontos, hogy nem az antennák száma számít, hanem a jel erőssége, valamint a belső hálózat sebessége!

- Gateway: (átjáró) Ez egy nagyon intelligens hálózati eszköz, segítségével például különféle hálózatok közötti adatátvitelt lehet megvalósítani; bár ezen hálózatok lehetnek teljesen különböző felépítésűek, illetve alapvetően eltérő megvalósításúak is. A gyakorlatban ezek a gateway-ek sokkal bonyolultabbak, mint a hagyományos routerek. Példaképpen a gateway képes az alapvetően eltérő TCP/IP, IPX/SPX, illetve az AppleTalk hálózatok közötti kommunikációra is. Az OSI rétegre nézve a gateway-ek a hálózati rétegen, illetve felette működnek, de a legtöbb forgalmat az alkalmazási rétegen bonyolítják le.

Létezik egy fontos szabály (az ún. 5-4-3), melyre a routerek, repeaterek, hubok kiépítése közben figyelemmel kell lenni. A szabály szerint egyetlen tartományon belül nem lehet több 5 szegmensnél; legfeljebb 4 repeater lehet két hoszt között a hálózatban, valamint csak 3 szegmensben lehet élő kapcsolat. Ez a szabály biztosítja, hogy a hálózaton belüli kommunikáció megfelelő sebességű legyen és a válaszidő is megfelelően kicsi legyen tetszőleges foglaltság esetén. Ha a hálózat a fenti szabálynál nagyobb terjedelmű, akkor a tartományt ketté lehet osztani egy switch vagy egy bridge segítségével.